Квадратное уравнение — любое, которое можно записать как ax² + bx + c = 0, где a не равно нулю. Формула x = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a решает их все без исключения, и это стоит оценить. Разложение на множители работает только тогда, когда числа оказались удобными; выделение полного квадрата работает всегда, но требует навыка; формула работает всегда и требует лишь аккуратности.
Настоящая работа происходит под корнем. b² - 4ac называется дискриминантом, и его знак определяет вид ответа раньше, чем вы посчитаете что-либо ещё: положительный — два корня, ноль — один двукратный, отрицательный — действительных решений нет. Посмотреть сначала на дискриминант — самый быстрый способ потом заметить арифметическую ошибку, потому что вы уже знаете, какого рода ответ ожидать.
Формула — не один ход, и это самое частое о ней заблуждение. Это короткая процедура: подставить, вычислить дискриминант, извлечь корень, разделить ±, затем упростить каждую ветку. Этот калькулятор проходит все пять, чтобы вы увидели, на какой ошиблись бы.
На что смотреть в шагах
Каждый отрицательный коэффициент подставляется в скобках. -b при b = -5 равно -(-5) = 5, и потеря этого знака — самая частая ошибка во всей теме.
Дискриминант считается отдельной строкой, прежде всего остального. Его знак и есть вид ответа.
√12 упрощается до 2√3, а не остаётся как есть и не превращается в 3,464. Точный корень — это ответ; десятичная дробь — его измерение.
± явно разделяется на два случая. Это сокращение для двух отдельных вычислений, а не операция, которую можно тащить до конца.
Когда оба корня рациональны, разложение на множители показывается как проверка: раскрыв скобки, вы должны получить исходное уравнение.
Как решить квадратное уравнение по формуле
1
Введите три коэффициента
Впишите a, b и c в поля. Подходят целые числа, десятичные и дроби вида 1/2. Отсутствующее слагаемое означает нулевой коэффициент: для x² - 4 = 0 коэффициент b равен 0.
2
Или вставьте уравнение целиком
Впишите что-то вроде 2x^2 - 5x + 2 = 0 в поле уравнения и нажмите Прочитать. Слагаемые с обеих сторон автоматически собираются влево, так что 3x^2 = 2x + 1 тоже работает.
3
Прочитайте дискриминант раньше корней
Четвёртый шаг даёт b² - 4ac. Заметьте его знак и предскажите вид ответа — два корня, один или ни одного — прежде чем листать дальше.
4
Сравните своё решение строка за строкой
Если ваш ответ не совпал, полезный вопрос не «какое число верное», а «на каком шаге пути разошлись». Найдите эту строку — и ошибка объяснит себя сама.
Что говорит дискриминант
Значение b² - 4ac определяет всё о виде ответа ещё до того, как извлечён хоть один корень.
Дискриминант
Действительные корни
График
Пример
b² - 4ac > 0
Два различных действительных корня
Пересекает ось x дважды
x² - 5x + 6 = 0 → x = 3, x = 2
b² - 4ac = 0
Один двукратный корень
Касается оси x один раз
x² - 4x + 4 = 0 → x = 2
b² - 4ac < 0
Действительных решений нет
Никогда не достигает оси x
x² + 2x + 5 = 0
Полный квадрат
Два рациональных корня
Пересекает в двух дробях или целых
2x² - 5x + 2 = 0 → x = 2, x = 1/2
Положительный, не квадрат
Два иррациональных корня
Пересекает в двух корнях
x² - 4x + 1 = 0 → x = 2 ± √3
Разобранные примеры
Два целых корня: x² - 5x + 6 = 0
plain
a = 1, b = -5, c = 6
Дискриминант равен (-5)² - 4(1)(6) = 25 - 24 = 1. Его корень — ровно 1, поэтому корни (5 + 1)/2 = 3 и (5 - 1)/2 = 2. Поскольку дискриминант — полный квадрат, оба корня рациональны, и уравнение также разлагается как (x - 3)(x - 2) = 0. Это тот случай, когда разложение на множители было бы быстрее.
Дробный корень: 2x² - 5x + 2 = 0
plain
a = 2, b = -5, c = 2
Дискриминант равен 25 - 16 = 9, значит √9 = 3, и корни (5 + 3)/4 = 2 и (5 - 3)/4 = 1/2. Обратите внимание: второй корень остаётся 1/2 и никогда не показывается как 0,5 — дробь есть точное значение, а десятичная запись лишь его приближение, которое случайно оказалось коротким.
Иррациональные корни: x² - 4x + 1 = 0
plain
a = 1, b = -4, c = 1
Дискриминант равен 16 - 4 = 12, и это не полный квадрат. √12 упрощается до 2√3, поэтому корни (4 ± 2√3)/2 = 2 ± √3. Именно здесь большинство калькуляторов начинают печатать 3,7320508 и перестают быть полезными: ответ — 2 + √3, а любая десятичная запись есть его округление.
Действительных решений нет: x² + 2x + 5 = 0
plain
a = 1, b = 2, c = 5
Дискриминант равен 4 - 20 = -16. Квадрат действительного числа не бывает отрицательным, поэтому у уравнения нет действительных решений, и решение на этом останавливается. Парабола целиком лежит выше оси x. Если ваш курс дошёл до комплексных чисел, корни равны -1 ± 2i, но считается ли это ответом, зависит от того, в какой числовой системе вас учили работать.
Частые ошибки
Потерять знак у -b. Если b = -5, то -b = +5. Подставить вместо этого -5 — та самая ошибка, что даёт правдоподобную, но неверную пару корней.
Забыть, что a может быть отрицательным. В -x² + 2x = 0 коэффициент a равен -1, а 2a в знаменателе равно -2.
Разделить только часть числителя. В (4 ± 2√3)/2 на 2 делятся и 4, и 2√3. Поделить только 4 — очень распространённая невнимательность.
Тащить ± до конца и считать его одним ответом. Он означает два отдельных вычисления, и оба нужно довести до конца.
Хвататься за формулу, когда a = 0. Такое уравнение линейное, а формула делит на 2a, то есть на нуль.
Остановиться на x = (5 + 1)/2. Это ещё не ответ, это недоделанная арифметика.
Частые вопросы о квадратных уравнениях
Какова формула корней квадратного уравнения?
x = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a. Она даёт решения любого уравнения вида ax² + bx + c = 0 при a, не равном нулю. Её выводят выделением полного квадрата в общем уравнении — именно поэтому она работает универсально, а не только на удобных числах.
Этот калькулятор бесплатный, и шаги тоже?
И то, и другое бесплатно, без регистрации. Об этом стоит сказать прямо, потому что два самых известных сайта с пошаговыми решениями показывают ответ, а затем просят подписку, чтобы увидеть, как к нему пришли. Весь смысл этой страницы в том, что полезная часть — это решение.
Почему показывается 2 + √3, а не 3,732?
Потому что 2 + √3 — это ответ, а 3,732 — его округление. Если в задании требуется точное значение, десятичная запись будет засчитана как ошибка. Приближение показано ниже — на случай, когда нужно проверить график или измерение.
Что означает отрицательный дискриминант?
Что у уравнения нет действительных решений: парабола не пересекает ось x. В курсах, где введены комплексные числа, два решения всё же есть, они записываются как a ± bi, но до этого «действительных решений нет» — полный и верный ответ.
Использовать формулу или разложение на множители?
Сначала попробуйте разложить, если видите множители за несколько секунд: это быстрее и с меньшим риском ошибки. Формулу берите, когда числа не идут навстречу, когда коэффициент при x² не равен 1 или когда подозреваете иррациональные корни. Формула не подводит никогда; разложение работает только на уравнениях, которые для этого и составлены.
Принимает ли он дроби и десятичные как коэффициенты?
Да. Дроби вводите как 1/2 или 3/4, десятичные — как 0.5. Десятичные внутри преобразуются в точные дроби, поэтому 0.1 ведёт себя как одна десятая, а не как двоичное приближение, которое использовал бы калькулятор с плавающей точкой.
Как привести уравнение к виду ax² + bx + c = 0?
Перенесите все слагаемые в одну сторону, чтобы другая стала нулём, и приведите подобные. Для 3x² = 2x + 1 вычтите 2x и 1 из обеих частей и получите 3x² - 2x - 1 = 0. Поле уравнения на этой странице сделает это преобразование за вас, если вставить исходное.